Untersuchung von Technologien zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz bei Turbo GDI Engine: CDA, Miller-Zyklus mit Ventilereignis, Wassereinspritzung, ND-AGR und hohem Kompressionsverhältnis

Autoren

M. S. Choi PhD, Y. H. Kwak, Hyundai Motor Co R&D Center, Namyang, Südkorea;
D. Roth, D. Jakiela, J. Song PhD, BorgWarner Corporate Advanced Engineering, Auburn Hills, USA

Jahr

2019

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 811

Zusammenfassung

Wenn sich die CO₂-Gesetzgebung verschärft, muss die nächste Generation von Ottomotoren mit Turbolader strengere Emissionsziele in Verbindung mit erhöhten Kraftstoffeffizienzstandards erfüllen. Kürzlich durchgeführte Studien haben gezeigt, dass die folgenden Technologien den Wirkungsgrad von GDI-Motoren mit Turbolader erheblich verbessern: Miller-Zyklus durch spätes Einlassventil (LIVC), niederdruckgekühlte AGR (LPL EGR), Wasserinjektion (PWI) und Zylinderabschaltung (CDA). Während diese Technologien zur Effizienzsteigerung individuell verstanden werden, vergleichen wir in dieser Studie diese Technologien auf einem Motor unter verschiedenen Betriebsbedingungen und über verschiedene Kompressionsverhältnisse (CR). Die getesteten Technologien werden auf einen aufgeladenen und direkt eingespritzten (DI) Ottomotor angewendet und sowohl einzeln als auch kombiniert bewertet. Die Ergebnisse zeigen für den Testmotor unter Berücksichtigung aller verfügbaren Technologien, welche Kombinationen für alle getesteten Drehzahlen und Lasten bei jedem untersuchten Verdichtungsverhältnis die besten Kombinationen sind. Um die maximalen Verbesserungsgrenzen bei der Kombination dieser Technologien zu ermitteln, wurden die Betriebsarten des Fahrzeugs wie NEFZ, WLTP, FTP, RDE mit Daten des gesamten Betriebsbereichs des Motors mit AVL Cruise simuliert.